高一化学第一课

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而问题的另一方面,我们已无法摆脱造就我们当前物 质文明的化学工业和化工产品,化学和化学家面临着前所 未有的挑战。化学家已提出绿色化学的奋斗目标。绿色化 学即是用化学的技术和方法减少或消除那些对人类健康、 社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、产物、 副产物等的使用与产生。绿色化学的理想是不再使用有毒、 有害的物质,不再产生废物,把污染治理转变为污染预防。 从绿色化学研究的指导思想、基本原理和方法上看,它的 诞生无疑是化学自身发展中的一场革命。 从事分析、监测、治理环境污染的正是化学家,化学 家不但要认识世界、改造世界,还要保护世界。
其实,造成环境污染的不仅仅是化学,更重要的是森林破 坏,水土流失。
中国的土地还有多少绿色?
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还有汽车尾气排放,煤燃烧!
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还有微电子工业,中国正成为世界上最主要 的电子垃圾场。电子垃圾主要由废弃的家用电器、 通信工具、电池类产品等组成。
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事实上,化学污染严格地说并非化学本身之过,而是人没 有从自然—社会—科学技术这个大系统的观点看问题,片面追 求科学技术的发展和应用造成的。事实上,一旦我们把自己的 科学技术和生产活动纳入上述的大系统来认识,并以这个大系 统所要求的原则来规范我们的科学技术实践过程时,“污染” 是能够作为一种物质“涨落”在达到其危险的临界值以前被整 个系统“敛平”的。化学污染的真正源头是化学的实际应用即 化学工艺过程中存在的种种问题,由此造成对人类生存环境乃 至整个生态系统的破坏。由此说明了现代系统思想和系统方法 在人与自然的关系变得日渐复杂时是何等重要。
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(3)在充分了解结构与性能关系的基础上,我们能合成 出高效、稳定、廉价的太阳能光电转化材料,组装成器件。 太阳投射到地球上的能量,是当前全世界能耗的一万培。 如果光电转化效率为10%,我们只要利用0. 1%的太阳能, 就能满足当前全世界能源的需要。 (4)未来的化工企业将是绿色的,零排放的,原子经济 的,物质在内部循环的企业。 (5)在合成了廉价的可再生的储氢材料和能转换材料的 基础上,街上行走的汽车将全部是零排放的电动汽车。我 们穿的将是空调衣服。 (6)海水淡化将成为重要工业,从而解决人类的水资源 紧缺问题。
难题,我们不难设想我们美好的远景:
(1)充分了解光合作用、固氮作用机理和催化理论的基 础上,我们可以期望实现农业的工业化,在工厂中生产粮
食和蛋白质,大大缩减宝贵的耕地面积,使地球能养活人
口的数目成倍增加。
(2)我们可以期望得到比现在性能最好的合金钢材强度
大十倍,但重量轻几倍的合成材料,使城市建筑和桥梁建 设的面貌完全更新。
眼光有多远 路就有多远
高 中 化 学 绪 言
2014年9月
选择


有一个美国人、一个法国人和一个犹太人要被关进监狱3年 。监狱长让他们3个一个人提一个要求。美国人爱抽雪茄, 要了3箱雪茄。法国人最浪漫,要一个美丽的女子相伴。而 犹太人说,他要一部能与外界沟通的电话。 3年过后。第一个冲出来的是美国人,嘴里鼻孔里塞满了雪 茄,大喊道:“给我火,给我火!”原来他忘了要火了。 接着出来的是法国人。只见他手里抱着一个小孩子,美丽 女子手里牵着一个小孩子,肚子里还怀着第三个小孩子。 最后出来的是犹太人,他紧紧握住监狱长的手说:“这3年 我每天以外界联系,我的生意不但没有停顿,反而增长了 200%。为了表示感谢,我要送你一两劳斯莱斯!”

基础学力的研究与学力观的转型
旧的基础学力观:课程知识是一种外在于儿童的、供儿童“打 开”的“知识百宝箱”而已。这种“知识百宝箱”无非是把课 程窄化为学科,把学科窄化為学科知识,进而又把学科知识窄 化为既定概念、定理、規律的堆积。这就抽离了课程丰富的文 化內涵和对儿童的精神发展价值,进而使学习过程蜕变成了唯 教材、唯教師、唯标准答案的死記硬背的过程。
新的基础学力观:知识不是一种外在於个体或強加于个体 的被管理、被灌输的“客观”的东西,而是一种可探询、 可分析、可切磋的动态的探究过程,一种借助反思性实践 來建构人生意义的活动过程。课程固然包含了知识这一核 心要素,但不能简单地归结为课程就是知识。
多方面活动与学习效果
学生学习效率的变化曲线
高效期-1 保 持 程 度 新信息 高效期-2 低沉期
化学有什么用?
北京四中的一位中学生向诺贝尔化学奖获得者克罗托 教授提问:“人们都说21世纪是生命科学和信息科学的世 纪,您能否告诉我化学有什么用,我们为什么要学习化学 呢?” 克罗托回答说:“正是因为21世纪是生命科学和信息 科学的世纪,所以化学才更为重要”。克罗托的回答是非 常简洁和巧妙的,但似乎没有解决这位中学生提出的实质 问题:为什么在生命科学和信息科学的世纪,化学更为重 要呢?社会上在谈论21世纪是信息科学和生命科学大发展 的时候,很少提到化学在其中的重要作用。
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化学学科分支
化学:无机化学、有机化学、物理化学、结构化 学。 化学学科在其发展过程中还与其他学科交结合形 成多种边缘学科,如生物化学、环境化学、农 业化学、医化学、材料化学、地球化学、放射 化学、激光化学、计算化学、星际化学等等。
http://blog.sina.com.cn/s/blog_59900e700100ezwn.html
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交叉学科

化学理论的发展促进了合成化学的发展。化学与其他学 科之间的渗透,促进了材料、能源等科学的发展。
我国化学、化学工业、化学基础理论研究飞速发展。 1965年第一次用化学的方法合成具有生物活动的蛋白质 ——结晶牛胰岛素……



1983年,世界首次合成“酵母丙氨酸转移核糖核酸”
还合成:血红素、叶绿素、维生素B12、……
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化学已有200余年的历史,是一门成熟的老科学, 现在发展的前途不大了,没有什么可搞了。
物理进化, 化学进化, 天体演化, 地质演变, 生物进化, 社会进化, 人工自然进化, 物质产生精神、精神反作用于物质
宇宙进化 的八个层次
数学则是研究八个层次中抽象出来“数、形和系统”的 最普遍的规律,逻辑最严格、应用最广泛的科学 。 “数理化天地生”这六门所谓“老科学”,是青春常驻的。 只要地球存在,人类不灭亡,她们也永远不会消亡的。 18
化学与人类
高压钠灯
化学与材料
备注:钠蒸气放电发光问题早在1950年就得以解决,由 于没有一种能抵御高温钠蒸气(1400℃)强烈腐蚀的特 殊材料,所以,直到1965年才制取第一支高压钠灯。
化学与材料
物质变化
物质变化
化学与材料
化学与材料
各种各样的人造宝石得到 了广泛应用,制作精良的人造 宝石甚至能以假乱真。
wenku.baidu.com练习
总结
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30
45分钟
二十一世纪
生命科学的世纪 信息科学的世纪 化学?

1、什么是化学?你对化学的理解是什么? 2、化学科学与我们的生活有何关系? 3、化学科学的前沿和要解决的问题是什么? 我国化学科学在世界水平? 4、如何学好化学?
化学——人类进步的关键
西博格:Glenn Theodore Seabory 1912-1999 美国著名化学家,79年在美国化学会成立100周年大 会上的讲话。 1940年,与麦克米伦等人共同发现了94号元素钚。 1944年,提出锕系元素概念。合作发现了9个超铀元 素。95镅、96锔、97锫、98锎、99锿、100镄、101 钔、102锘、106 1951年获诺贝尔化学奖
必修和选修的框架结构关联
从实验学化学
化学与生活
化学与技术 化学反应原理 物质结构与性质 有机化学基础 实验化学
必修1 化学物质及其变化
金属及其化合物
非金属及其化合物
物质结构
元素周期律
化学反应与能量
必修2
有机化合物
化学与自然资源的开发利用
学分获得及高考范围



高中毕业的化学学分:4+2=6 化学必修1、化学必修2、选修一个模块 高考的化学(具体的高考方案尚未出台) 必考范围---化学必修1、化学必修2、 选考内容---化学与生活、化学与技术、有机化学基础 、物质结构与性质、化学反应原理(任选一个)
化学——人类进步的关键
有毒、污染 改变生活、多 彩的世界。 使人类的生活 更加美好

1、社会以及青年学生对化学的质疑
谈化色变
好事不出门,
罪魁 祸首
恶事传千里!
随着环境污染 问题日趋恶化,一 些人对化学产生了 一种恐惧感,认为 化学是环境污染的 罪魁祸首,化学几 乎成了“有毒”、 “有害”的代名词。 12
山东课程安排以及考试说明

高一阶段全体学生完成化学1、化学2、两个模块,学生 全部完成且通过模块考试4,获得4个学分。 侧文学生在高二的学习选修-化学与生活;参加会考 侧理学生在高二阶段必须继续完成化学必选内容-化学 反应原理(选修物质结构或有机化学基础)两个模块的 学习,参加会考
“尿不湿”
高吸水性树脂是制造 婴儿尿布的绝好材料 ,因此俗称“尿不湿”。 吸水物质是高分子吸收体,英文名是AGM, Absorbency Gel Material。它是由淀粉和 丙烯酸盐做主要原料制成的。 “ 尿不湿”的突出特点是吸水和蓄水量大 得惊人,是自身重量的500~1000倍。 “尿不湿”拯救沙漠中的绿洲。
把目光瞄向远方
什么样的选择决定什么样的生活?今天的生 活是由三年前我们的选择决定的,而今天我 们的选择将决定我们3年后的生活。 我们要选择最新的信息,了解最新的趋势, 从而更好的创造自己的将来。 我们要选择自己的将来!

理想:超人的智慧哪里来?
大成就:意志+天才+勤奋 志不强者智不达 有志之人立长志,无志之人常立志
宝 石
含微量铬而呈不同色调红色的刚玉宝石,属高档宝石。 以透明且呈微带紫色色调的鲜红色品种最为名贵。用焰 熔法制备的合成红宝石除用作装饰品外,还广泛地用作 精密仪器、钟表中的轴承和激光材料。
化学与材料
F-117是一种单座战斗轰炸机。设计目的是凭隐身性能,突破敌 火力网,压制敌方防空系统,摧毁严密防守的指挥所、战略要地 、重要工业目标,还可执行侦察任务,具有一定空战能力。
化学被称为“中心科学”
《科学》杂志刊登社论——《鼓舞人心的化学》( Inspirational Chemistry),对化学在当今科学 研究中的地位以及应该受到何种待遇展开讨论。以 下为文章主要内容: 放眼世界,各个国家都在庆祝2011这个国际化学 年。全球对化学重要性的共识(到达如此地步)似 乎有点异常。化学被称为“中心科学”,也许这是 在暗示其在物理学基本概念与生物学实际问题之间 的连接作用。进一步来说,化学是解决当今包括能 源问题、疾病治疗新方法在内大多数棘手问题的原 动力。

化学与生命
牛胰蛋白酶分子的结构模型
化学与生命
化学与生活
化学与生活
化学与能源
燃烧热
燃料
CH4 CH3OH CO NH3 ……
燃烧产物
CO2 H 2O N2 ……
太阳能
化学与能源
化学与环境
化学与环境
化学与环境
化学与环境
绿色昆明湖
经过50-100年的努力,如果解决了化学中的一些大
生,这个问题就大了。
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化学与材料、能源、环境、生命等学科之间关系 越来越密切,互相促进。 化学是推动人类文明的重要力量

20世纪七大技术的排序
第一是信息科学技术,2009年中国信息产业(包括计算机 和芯片制造、电信服务和软件工业)的增加值已占全年 GDP的6%。 第二是与化学化工密切相关的化学过程工业(Chemical Process Industry)包括石油炼制、化工、精细化工和药 物工业、合成纤维、合成塑料、合成橡胶、冶金、环境治 理等 第三是飞机、航天、人造卫星及导弹产业。 第四是核电站和核工业,其中核燃料和重水工业实际是化 工工业。 第五是生物技术和生物产业,占GDP不到1%。 第六纳米技术产业,其中纳米材料合成也是化工产业。 第七激光技术产业如光纤等。 24
化学与生命、材料等八大朝阳科学交叉产生了
许多重要的交叉学科,但化学作为中心学科的形象
反而被其交叉学科的巨大成就所埋没,反而被社会 看作是伴娘科学(Bridesmaid Science)而不受重 视,有人称呼化学为科学中的农民。世界著名的 《自然》杂志也为化学家鸣不平,发表了社论。但 化学家仍然很谦虚,居然不喊不叫也不抱怨。化学 家的谦虚本是美德,但因此吸引不到优秀的年轻学
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